Rekombinant DNA

Rekombinant DNA (rDNA) Nedir?

Rekombinant DNA (rDNA) teknolojisi, bir organizmadan diğerine genetik materyal aktarımını kapsayan, bir dizi işlemler bütünüdür. Rekombinant DNA aktarımı sonucu üretilen proteine “rekombinant protein”, aktarımın yapıldığı organizmaya ise “transgenik organizma” adı verilmektedir. rDNA birçok yöntemle oluşturulabilmektedir, ancak genel olarak aşağıdaki sıra takip edilir:

Hedef DNA parçasının verici organizmadan elde edilmesi
Hedef DNA’nın restriksiyon enzimleriyle kesilmesi
Kesilen parçanın farklı bir organizmanın DNA’sı ile birleştirilmesi
Oluşan yeni DNA’nın direk olarak ya da vektör aracılığıyla bakteri gibi bir konak hücreye aktarılması.

Rekombinant DNA teknolojisinde en önemli unsur, çift zincirli DNA’nın bazı bölgelerini tanıyarak kesen restriksiyon enzimlerinin ve kırık DNA parçalarının uçlarını birleştiren “ligaz enziminin” varlığıdır. Transgenik organizma elde edilmesinde, kesilip yapıştırılan DNA parçasını taşıyan ve aracı olarak kullanılan canlılara “vektör” adı verilmektedir. Klonlamada; plazmid, faj, virüs ve bakteri olmak üzere başlıca 4 temel vektörden yararlanılmaktadır.

Plazmid vektörleri, bazı prokaryotlarda (bakteriler) ve maya, flamentöz mantar, mavi algler gibi ökaryotik organizmalarda bulunmaktadırlar. Plazmidler, çok sayıda, kolay ve ucuz elde edilmeleri, çift iplikçikli, sarmal ve sirküler bir yapıya sahip olmaları, hastalık yapıcı etkiye sahip olmamaları gibi nedenlerle tercih edilmektedirler.

Bakteriyofaj da denilen fajlar ise bakterilerin içerisine giren, üreyen ve genetik taşıyıcı olarak görev yapan virüslerdir. Fajların bazıları bakterinin ölümüne neden olurken bazıları da kendi genomunu bakterinin genomuna aktararak onunla beraber replikasyona uğramaktadırlar.

Transgenik Hayvan Nedir?

Rekombinant DNA teknolojisinin yaygın olarak kullanıldığı bir alan olan hayvanlardan rekombinant ürünler elde edilebilmesi için, yine farklı bir genetik materyalin, alıcı bir hayvana aktarılması gerekmektedir ve böyle hayvanlara da “transgenik hayvan” adı verilmektedir.

Çok miktarda süt üretebilmeleri ve böylece süt üretimi sırasında çok miktarda da rekombinant protein üretmeleri gibi verim özellikleri amacıyla kullanılan transgenik hayvanlara “biyoreaktör” hayvanlar denilmektedir.

Rekombinant protein eldesine yönelik transgenik hayvan üretiminde en sık kullanılan yöntem mikroenjeksiyondur. Mikroenjeksiyon yoluyla üretilen ve bilinen en meşhur hayvan Dolly’dir. Mikroenjeksiyon yönteminde izlenen temel aşamalar sırasıyla;

Oositlerin elde edilmesi, oositlerin in-vitro olgunlaştırılması
Boğa sperması kullanılarak in-vitro döllenme, döllenmiş yumurtaların (zigotların) santrifüj yoluyla toplanması
Erkek pronükleusu içerisine istenilen cam mikropipet yardımıyla enjeksiyonu, embriyoların in-vitro geliştirilmesi
Her bir embriyonun taşıyıcı annelere aktarılması
Transgenin varlığının yavrularda kontrolü

Biyoreaktör amaçlı üretilen transgenik hayvanların en sık kullanıldığı alan eczacılıkla ilgili kimyasalların üretimidir. Özellikle bazı insan proteinlerinin çiftlik hayvanlarının meme bezi yoluyla, diğer bir deyişle süt içerisinde, rekombinant protein şeklinde hayvanlardan elde edilmesi bazı hastalıkların tedavisinde önemli gelişmeler sağlamıştır.

Kaynaklar:

Görsel Kaynak: https://twitock.com/AgBioWorld/tweet/969274965362167808

Editör: Elif Berfin KORGAN

1 Yorum